DE60223165T2 - Steuerverfahren für eine servosteuervorrichtung - Google Patents

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Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren einer Servosteuerungsvorrichtung für den periodischen Empfang von Führungsbefehlen von einem Zentralsteuergerät, und für das Bewirken, dass die Ausgabe eines gesteuerten Objektes den Führungsbefehlen folgt, und insbesondere auf ein Steuerverfahren, dass in der Lage ist, schnell auf die Führungsbefehle zu reagieren.
  • Stand der Technik
  • Es ist erwiesen, dass eine Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung unter Verwendung der nächsten Führungsbefehlsgröße als ein Servosteuerungsverfahren gilt, um zu bewirken, dass eine Ausgabe eines gesteuerten Objektes einem Führungsbefehl folgt und, z.B., wird in JP-A-Hei7-28508 Vorausbestimmungssteuerung unter Verwendung der nächsten inkrementalen Führungsbefehlsgröße, der vorhergehenden inkrementalen Eingangssteuergröße, einer inkrementalen Ausgangsgröße eines gesteuerten Objektes, eine Abweichung von den gesteuerten Objekt- und vorherbestimmten Vorausbestimmungssteuerungsparametern durchgeführt.
  • Falls jedoch Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung durchgeführt wird aufgrund eines in periodischen Abständen gegenwärtigen Empfangs einer Führungsbefehlsgröße von einem Zentralsteuergerät, wird eine Bewegung ausgeführt unter Berücksichtigung, dass die gegenwärtige Führungsbefehlsgröße eine Führungsbefehlsgröße der nächsten M Abschnitte ist, so dass das Problem bestand, dass sich die Bewegung um M Abtastwerte verzögert, wie in 6 gezeigt.
  • Deshalb wurde eine Technik entwickelt, um dieses Problem zu lösen, welche in JP-A-Hei8-123537 beschrieben ist. Demgemäß ist es gekennzeichnet durch die Verwendung eines Befehlsgenerators für die Erzeugung von Führungsbefehlsgrößen für die nächsten M Abschnitte ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt bezüglich des Abtastzeitpunktes der Startbewegung und für die Erzeugung nur einer Führungsbefehlsgröße von den nächsten M Abschnitte ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt nach dem nächsten Abtastzeitpunkt, was zur Folge hat, dass die Führungsbefehlsgrößen für die nächsten M Abschnitte ab dem gegenwärtigen Zeitpunkt verwendet werden können und dadurch eine Verzögerung von M Abtastungen gelöst wird, wie in 7 gezeigt.
  • Gemäß dem in JP-A-8-123537 beschriebenen Steuerverfahren gibt jedoch der Befehlsgenerator die Führungsbefehlsgröße der nächsten M Abschnitte hinsichtlich der tatsächlichen Zeit aus, so dass die Bewegung bekannt sein muss. Dem gemäß bestand das Problem der mangelnden Flexibilität hinsichtlich einer Änderung eines Befehls.
  • Ein Verfahren zur Erzeugung von Führungsgrößen für einen Lageregelkreis einer numerisch bahngesteuerten Maschine ist in DE 4303090 vorgeschlagen. Dabei werden von einer numerischen Steuerung Bahnsollwerte als Folge zeitdiskreter Steuerwerte zu diskreten Abtastzeitpunkten vorgegeben. Mittels eines Filters wird jeweils aus einer Folge von Bahnsollwerten (L (k – n), v (k – i)) ein Geschwindigkeitssollwert v (k) bzw. Lagesollwert L (k) abgeleitet, die geeignet gewichtet werden. Die erzeugten Lagesollwerte werden als Führungsgrößen für den Lageregelkreis verwendet, um die Maschine von einer Bahnposition zur nächsten Bahnposition weich zu steuern. Der Kerngedanke dieses Dokuments ist die Manipulation der Eingangsgrößen, die in einem ersten Prozess interpoliert werden, um die Bewegungseigenschaft einer Maschine an einen individuellen vorgeschriebenen Prozess anzupassen, wobei die neuen interpolierten Bahnsollwerte verwendet werden, um die Bewegung der Maschine weicher zu gestalten. Dabei werden die neuen interpolierten Bahnsollwerte auf der Basis einer bereits bekannten Sequenz von Bahnwerten berechnet.
  • WO 01/18622 bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Lagesollwerten für einen Lageregelkreis einer numerisch bahngesteuerten Maschine. Unter Verwendung des Verlaufs von vergangenen Lagesollwerten gibt eine Interpolatoreinheit Lagesollwerte mit einer bestimmten Interpolatortaktfrequenz vor, die in einem der Interpolatoreinheit nachgeordneten Lagesollwertfilter (FIR-filter) einer digitalen Filterung unterzogen werden. Gemäß dem Dokument werden die gefilterten Lagesollwerte innerhalb eines Abtastintervalls zwischen zwei bereits vorgegebenen Lagesollwerten verwendet und werden anschließend an den Lageregelkreis übergeben, welcher damit die Bewegung auf einer Bahnkurve mit einer bestimmten Lageregelungs-Taktfrequenz steuert. Die Interpolatortaktfrequenz wird in Abhängigkeit der dynamischen Charakteristika der Maschine derart eingestellt, dass durch die dem Lageregelkreis übergebenen, gefilterten Lagesollwerte keine Eigenschwingungen der Maschine angeregt werden.
  • Einen Rückblick auf die Technologie von digitalen Filtern zur Verwendung in Steuersystemen wird in der wissenschaftlichen Veröffentlichung „Application of Advanced Control Theory to Enhance Molding Machine Performance, IEEE Service Center, Piscataway, NJ, US" präsentiert. In diesem Dokument wird erwähnt, dass digitale Filter verwendet werden zum Glätten, Integrieren oder Prognostizieren von Signalen. Mathematische Operationen an gegenwärtigen und vergangenen Werten von Eingangssignalen werden von den digitalen Filtern durchgeführt, wobei das Ausgangssignal zweckmäßigerweise vom Eingangssignal variiert. Das Dokument richtet sich an die Verwendung einer modernen Steuerungstheorie für die Steuerung einer Spritzgießmaschinenprozesses mit höherer Genauigkeit. Hierbei wird die Verwendung eines FIR-Filters vorgeschlagen, das Signale extrahiert, die über eine Vielzahl von Pfaden verteilt wurden, mit Abtastungen gleicher Abstände, und ferner das Speichern der Abtastungen in einem Speicher, um von diesen Werten Linearkombinationen zu erzeugen.
  • Beschreibung
  • Deshalb ist eine ausgelegte Aufgabe der Erfindung, es zu ermöglichen, dass ohne eine Verzögerung von M Abtastungen gefolgt wird und eine Änderung eines Kommandos von einem Zentralsteuergerät flexibel bewältigt wird, auch in dem Falle, dass eine Führungsbefehlsgröße periodisch zum gegenwärtigen Zeitpunkt vom Zentralsteuergerät empfangen wird.
  • Ein Steuerverfahren einer Servosteuerungsvorrichtung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Servosteuerungsvorrichtung, um zu bewirken, dass eine Ausgabe eines gesteuerten Objektes Führungsbefehlen folgt, die periodisch von einem Zentralsteuergerät empfangen werden, und vorausbestimmte Führungsbefehle für die nächsten M Abschnitte werden erzeugt für jedes Intervall unter Verwendung eines Verlaufs der Führungsbefehlen und Befehlsfolgeregelung wird durchgeführt von einer Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung unter Verwendung der vorausbestimmten Führungsbefehlen.
  • Ferner ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass vorausbestimmte Führungsbefehle erzeugt werden für die nächsten M Abschnitte unter der Annahme, dass die Werte der Ableitung zweiter Ordnung der Führungsbefehlsgrößen konstant sind für die M Abschnitte, und vorausbestimmte, zweifach abgeleitete Führungsbefehlsgrößen werden erhalten und die vorausbestimmten, zweifach abgeleiteten Führungsbefehlsgrößen werden summiert, um vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgrößen zu berechnen, und wenn die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße einen vorgegebenen, oberen Grenzwert überschreitet, wird die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße auf den oberen Grenzwert gesetzt, und wenn die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße einen vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet, wird die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße auf einen unteren Grenzwert gesetzt, und wenn ein Vorzeichen der vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße sich von dem eines Differenzwertes der Führungsbefehlen unterscheidet, wird die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße auf Null gesetzt, und die vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgrößen werden summiert, um die vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen zu erzeugen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt ein Flussdiagramm dar, das eine Ablaufprozedur eines Steuerverfahren der Erfindung zeigt.
  • 2 stellt ein Flussdiagramm dar, das eine Ablaufprozedur eines zweiten Steuerverfahrens zeigt, welches nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist.
  • 3 stellt ein Flussdiagramm dar, das eine Ablaufprozedur eines dritten Steuerverfahrens zeigt.
  • 4 stellt ein Blockdiagramm eines Servosteuerungssystems dar, auf das das Verfahren der Erfindung angewendet wird.
  • 5 stellt ein Diagramm dar, das ein Antwortverhalten des Verfahrens der Erfindung zeigt.
  • 6 stellt ein Diagramm dar, das ein Antwortverhalten eines Verfahrens eines herkömmlichen Beispiels 1 zeigt.
  • 7 stellt ein Diagramm dar, das ein Antwortverhalten eines Verfahrens eines herkömmlichen Beispiels 2 zeigt.
  • 8 ist ein Beispiel eines vorausbestimmten Führungsbefehls nach dem zweiten Verfahren.
  • 9 ist ein Beispiel eines vorausbestimmten Führungsbefehls nach dem dritten Verfahren.
  • Beste Ausführungsform der Erfindung
  • Zuerst wird ein Servosteuerungssystem zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung beschrieben unter Verwendung eines Blockdiagramms von 4. In diesem Diagramm ist Nummer 1 ein Zentralsteuergerät, um einen Führungsbefehl auszugeben und Ziffer 2 ist eine Servosteuerungsvorrichtung, um eine Steuerung so durchzuführen, dass eine Ausgabe eines gesteuerten Objektes 3 dem vom Zentralsteuergerät empfangenen Führungsbefehl folgt. Die Servosteuerungsvorrichtung 2 umfasst einen Abtaster 21, einen Speicher 22, ein Berechnungsteil 23 zur Erzeugung von vorausbestimmten Führungsbefehlen und ein Befehlsfolgeregelungsteil 24. Wenn das Befehlsfolgeregelungsteil 24 und das gesteuerte Objekt 3 ein Positionssteuerungssystem bilden, umfasst das Befehlsfolgeregelungsteil 24 einen Treiber wie z.B. einen Leistungsverstärker und einen Positionsregler, und eine Ausgabe des gesteuerten Objektes 3 stellt eine Information dar über eine Position, ausgegeben durch einen Positionsdetektor, der im gesteuerten Objekt 3 bereit gestellt ist. Wenn das Befehlsfolgeregelungsteil 24 und das gesteuerte Objekt 3 ein Geschwindigkeitsregelsystem bilden, umfasst das Befehlsfolgeregelungsteil 24 einen Treiber wie z.B. einen Leistungsverstärker und einen Geschwindigkeitsregler, und eine Ausgabe des gesteuerten Objektes 3 stellt eine Information dar über eine Geschwindigkeit, ausgegeben durch einen Geschwindigkeitsdetektor, der im gesteuerten Objekt 3 bereit gestellt ist. Das gesteuerte Objekt 3 umfasst, z.B. einen Motor, eine Kugelgewindespindel, einen Tisch und den Positionsdetektor oder den Geschwindigkeitsdetektor, und ein den Motor versorgender Strom stellt eine manipulierte Variable dar.
  • Wenn Führungsbefehle durch den Abtaster 21 in bestimmten Abständen erfasst werden, werden in einer solchen Anordnung die Führungsbefehle im Speicher 22 gespeichert. Die gespeicherten Führungsbefehle werden im Berechnungsteil 23 zur Erzeugung von vorausbestimmten Führungsbefehlen sequentiell erfasst, um einen vorausbestimmten Führungsbefehl zu berechnen und auszugeben, gemäß dem Verfahren der Erfindung. Wenn der berechnete, vorausbestimmte Führungsbefehl von dem Befehlsfolgeregelungsteil 24 erfasst ist, wird ein Vergleich mit der Ausgabe des gesteuerten Objektes 3 angestellt und Folgeregelung wird durchgeführt und eine manipulierte Variable wird an das gesteuerte Objekt 3 ausgegeben, Antrieb durchzuführen. Als nächstes wird das Verfahren der Erfindung beschrieben anhand der Ablaufprozedur des Flussdiagramms von 1.
  • (S11) Der Abtaster 21 arbeitet und Führungsbefehle werden für jeden Abtastzeitraum vom Zentralsteuergerät 1 erhalten und werden im Speicher 22 gespeichert.
  • (S12) Unter Verwendung des Verlaufs der erhaltenen Führungsbefehle, erzeugt das Berechnungsteil 23 zur Erzeugung von vorausbestimmten Führungsbefehlen M Abschnitte von vorausbestimmten Führungsbefehlen.
  • (S13) Unter Verwendung der vorausbestimmten Führungsbefehle führt das Berechnungsteil 23 zur Erzeugung von vorausbestimmten Führungsbefehlen Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung durch, um Folgeregelung durchzuführen. Anstatt Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung kann Folgeregelung auch durchgeführt werden aufgrund des Bestimmens eines Zustandes (in Beschleunigung, Verlangsamung, Stoppen, etc.) des nächsten Führungsbefehls durch die erzeugten, vorausbestimmten Führungsbefehle und Durchführen einer Verstärkerschaltungsregelung zum Schalten einer Rückkopplungsverstärkung. Anschließend kehrt das Flussdiagramm zu (S11) zurück und die Prozedur wird wiederholt.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, dass einen Teil (S12) der Prozedur von 1 im Detail zeigt, welches nicht Teil der beanspruchten Erfindung ist, und wird anhand dieses Diagramms beschrieben.
  • (S21) Der Abtaster 21 arbeitet und Führungsbefehlsbefehlswerte r werden für jeden Abtastzeitraum vom Zentralsteuergerät 1 erhalten und werden im Speicher 22 gespeichert. Nachstehend, bezeichnet r0 eine Führungsbefehlsgröße von dieser Abtastung und r–i stellt eine Führungsbefehlsgröße von i vergangenen Abtastungen dar.
  • (S22) Durch eine Differenz zwischen den Führungsbefehlsgrößen r, wird eine abgeleitete Führungsbefehlsgröße v berechnet unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung. v = r0 – r–1,
  • (S23) Ein Zähler i wird voreingestellt auf 1 und eine voreingestellte Größe r'0 einer vorausbestimmten Führungsbefehlsgröße wird festgesetzt auf die gegenwärtige Führungsbefehlsgröße r.
  • (S24) Eine vorausbestimmte Führungsbefehlsgröße r'i wird berechnet unter Verwendung der nachfolgenden Gleichung. r'i = r'i–1 + v
  • (S25) Es wird bestimmt, ob i M überschreitet, und falls zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S27) fort, und falls nicht zutreffend, fährt das Flussdiagramm (S26) fort.
  • (S26) i wird um 1 hochgezählt.
  • Durch das Wiederholen für M Abschnitte in der Prozedur von (S24) bis (S26) werden r'0 bis r'm berechnet.
  • (S27) Unter Verwendung von r'0 bis r'm wird Befehlsfolgeregelung durchgeführt durch Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung, und das Flussdiagramm kehrt zurück zu (S21) und die Prozedur wird wiederholt.
  • Im Übrigen wird im Falle des Empfanges einer Differenzgröße des Führungsbefehls vom Zentralsteuergerät während der oben beschriebenen Prozedur Differenzgrößen von empfangenen Größen auf v gesetzt und die Summe wird auf r gesetzt.
  • Als nächstes wird ein vorausbestimmter Führungsbefehl beschrieben, der anhand der oben beschriebenen Ablaufprozedur berechnet wurde. 8 ist ein vorausbestimmter Führungsbefehl im Falle des Befehlens eines Führungspositionsbefehls, in dem eine Führungsbefehlsgeschwindigkeit die Form einer trapezförmigen Geschwindigkeit einnimmt. Wenn eine Führungsbefehlsposition und eine Führungsbefehlsgeschwindigkeit sich verändern, wie anhand der dünnen Linien gezeigt, sind die Positionen und Geschwindigkeiten von vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen wie anhand der dicken Linien gezeigt, in Bezug auf einzelne, durch schwarze Kreise gezeigte Punkte. Wie diesem Diagramm entnommen werden kann, kann der vorausbestimmte Führungsbefehl, in welchem ein Führungsbefehl angenähert wird, durch den oben beschriebenen Algorithmus durch eine einfache und leichte Berechnung erhalten werden.
  • 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil (S20) der Prozedur von 2 verbessert, und eine Beschreibung erfolgt anhand dieses Diagramms.
  • (S31) Der Abtaster 21 arbeitet und Führungsbefehle r werden für jeden Abtastzeitraum vom Zentralsteuergerät 1 erhalten und im Speicher 22 gespeichert. Nachstehend bezeichnet r0 eine Führungsbefehlsgröße von dieser Abtastung, und r–i ist eine Führungsbefehlsgröße von i vergangenen Abtastungen.
  • (S32) Durch eine Differenz zwischen den Führungsbefehlsgrößen r wird eine abgeleitete Führungsbefehlsgröße v0 unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet. v0 = r0 – r–1
  • (S33) Ein Zähler i wird voreingestellt auf 1 und eine voreingestellte Größe r'0 einer vorausbestimmten Führungsbefehlsgröße wird auf die gegenwärtige Führungsbefehlsgröße r gesetzt. Ferner wird eine voreingestellte Größe v'0 einer voreingestellten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße auf v0 gesetzt und eine vorausbestimmte, zweifach abgeleitete Führungsbefehlsgröße a' wird berechnet unter Verwendung der folgenden Gleichung. a = r0 – 2r–1 + r–2
  • (S34) Eine temporäre, vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße Vitmp wird anhand der nachfolgenden Gleichung berechnet. v'itmp = v'l–1 + a'
  • (S35) Es wird bestimmt, ob v'itmp größer ist als eine vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsmaximalgröße VMAX oder nicht, und falls zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S37) fort, und falls nicht zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S36) fort.
  • (S36) Es wird bestimmt, ob v'itmp kleiner ist als eine vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsminimalgröße VMIN oder nicht, und falls zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S39) fort, und falls nicht zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S38) fort.
  • (S38) Es wird bestimmt, ob ein Produkt aus v'itmp und v0 kleiner ist als 0 oder nicht, und falls zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S41) fort, und falls nicht zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S40) fort.
  • (S37) v'i = VMAX wird gesetzt und das Flussdiagramm fährt mit (S42) fort.
  • (S39) v'i = VMIN wird gesetzt und das Flussdiagramm fährt mit (S42) fort.
  • (S41) v'ii = 0 wird gesetzt und das Flussdiagramm fährt mit (S42) fort.
  • (S40) v'i = v'itmp wird gesetzt und das Flussdiagramm fährt mit (S42) fort.
  • (S42) Eine vorausbestimmte Führungsbefehlsgröße r'i wird anhand folgender Gleichung berechnet.
  • (S43) Es wird bestimmt, ob i M überschreitet oder nicht, und falls zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (S45) fort, und falls nicht zutreffend, fährt das Flussdiagramm mit (44) fort.
  • (S44) i wird um 1 hochgezählt und das Flussdiagramm kehrt zurück zu (S34). Durch Wiederholen des Berechnungsschrittes der vorausbestimmten Führungsbefehlsgröße für M Abschnitte in der Prozedur von (S34) bis (S44), werden r'0 bis r'm berechnet.
  • (S45) Unter Verwendung von r'0 bis r'm wird Befehlsfolgeregelung durchgeführt durch Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung, und das Flussdiagramm kehrt zurück zu (S31) und die Prozedur wird wiederholt. Im Übrigen kann im Falle einer vom Zentralsteuergerät 1 empfangenen Differenzgröße eines Positionsbefehls die empfangenen Differenzgrößen auf v0 gesetzt werden und die Summe kann auf r gesetzt werden.
  • Als nächstes wird ein anhand der oben erwähnten Ablaufprozedur berechneter, vorausbestimmter Führungsbefehl beschrieben. 9 ist ein vorausbestimmter Führungsbefehl im Falle des Befehlens eines Führungspositionsbefehls, in welchem eine Führungsbefehlsgeschwindigkeit die Form einer trapezförmigen Geschwindigkeit einnimmt. Wenn eine Führungsbefehlsposition und eine Führungsbefehlsgeschwindigkeit sich verändern, wie anhand der dünnen Linien gezeigt, sind die Positionen und Geschwindigkeiten der vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen wie anhand der dicken Linien gezeigt, in Bezug auf einige, durch schwarze Kreise gezeigte Punkte. Wie diesem Diagramm entnommen werden kann, können Führungsbefehle mit konstanter Beschleunigung und Verlangsamung genau vorherbestimmt werden, außer unmittelbar nach Beginnen einer Beschleunigung und Verlangsamung.
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß der Erfindung werden vorausbestimmte Führungsbefehle für die nächsten M Abschnitte erzeugt durch den Verlauf von Führungsbefehlsgrößen, so dass auch im Falle von sequentiellem Empfangen der gegenwärtigen Befehle vom Zentralsteuergerät für jeden Zeit raum Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung unter Verwendung der nächsten Führungsbefehlsgrößen durchgeführt werden kann, ohne Verzögerung hinsichtlich der Führungsbefehlsgrößen des Zentralsteuergerätes.
  • Ferner werden Produkte aus Abtastzeitpunkten und zweifach abgeleiteten Werten von Führungsbefehlsgrößen summiert, um abgeleitete Werte von vorausbestimmten Führungsbefehlen zu erhalten, und Produkte aus Abtastzeitpunkten und den abgeleiteten Werten der vorausbestimmten Führungsbefehlen werden summiert, um vorausbestimmte Führungsbefehlsgrößen für die nächsten M Abschnitte zu erhalten, so dass Führungsbefehle von konstanter Beschleunigung und Verlangsamung genau vorausbestimmt werden können, und weiter wirkt es sich dahingehend aus, dass es geeignet ist, um Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung durchzuführen unter Verwendung der vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen. Wenn Ableitungen von Führungsbefehlsgrößen sich zu einem Trapez verändern, unter einer Bedingung, dass Vorzeichen von abgeleiteten Werten der vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen unverändert bleiben und einer Bedingung, dass abgeleitete Werte der vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen obere Grenz- und untere Grenzwerte haben, können die vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen erhalten werden, um die Zeit einer konstanten Geschwindigkeitsveränderung und die Zeit eines Stopps genau vorauszubestimmen.

Claims (1)

  1. Ein Prädiktionssteuerverfahren einer Servosteuerungsvorrichtung, um zu bewirken, dass ein gesteuertes Objekt vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen folgt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Empfangen einer Führungsbefehlsgröße r von einem Zentralsteuergerät (1) für jeden Abtastzeitraum, gekennzeichnet durch Prognostizieren von M vorausbestimmter Führungsbefehlsgrößen ri für einen entsprechenden Abtastzeitraum bezüglich jeder für den Abtastzeitraum empfangenen Führungsbefehlsgröße r, unter Verwendung der empfangenen Führungsbefehlsgröße und einer anderen Führungsbefehlsgröße eines früheren Abtastzeitraums, wobei die M vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen dazu dienen, das Objekt im Zeitraum zwischen dem Empfang der empfangenen Führungsbefehlsgröße und dem Empfang einer Führungsbefehlsgröße vom Zentralsteuergerät bezüglich des nachfolgenden Abtastzeitraums zu steuern, und Durchführen einer Befehlsfolgeregelung (24) durch Prädiktions- und Vorausbestimmungssteuerung oder Verstärkerschaltungsregelung unter Verwendung der M vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen, wobei der Schritt des Prognostizierens von M Führungsbefehlsgrößen auf der Annahme beruht, dass die Werte der Ableitung zweiter Ordnung der Führungsbefehlsgrößen konstant sind für die M Abschnitte des entsprechenden Abtastzeitzeitraums, und weiter umfasst: Summieren von vorausbestimmten, zweifach abgeleiteten Führungsbefehlsgrößen, um vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgrößen zu berechnen, Setzen einer jeweiligen vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße auf einen oberen Grenzwert, wenn die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße den vorgegebenen oberen Grenzwert überschreitet (S35, S37), Setzen einer jeweiligen vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße auf einen unteren Grenzwert, wenn die vorausbestimmte, abgeleitete Führungsbefehlsgröße den vorgegebenen unteren Grenzwert unterschreitet (S36, S39), Setzen einer jeweiligen vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße auf Null, wenn das Vorzeichen der vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgröße sich von dem eines Differenzwertes der Führungsbefehlsgrößen unterscheidet (S38, S41), und Erzeugen von vorausbestimmten Führungsbefehlsgrößen durch Summieren der vorausbestimmten, abgeleiteten Führungsbefehlsgrößen.
DE60223165T 2001-10-09 2002-06-17 Steuerverfahren für eine servosteuervorrichtung Expired - Fee Related DE60223165T2 (de)

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Publications (2)

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